Las titik mangrupikeun metode penyambungan anu gancang sareng hemat biaya. Ieu cocog pikeun nyambungkeun komponén pelat ipis sareng sambungan pangkuan anu henteu meryogikeun kedap udara. Aya seueur jinis las titik, sapertos las titik résistansi, las titik busur, las titik perekat,las titik komposit, sareng pangelasan titik laser. Ayeuna, pangelasan titik résistansi seueur dianggo dina produksi. Nyandak conto industri otomotif, 3.000 dugi ka 4.000 titik las diperyogikeun nalika perakitan komponén panel bodi mobil, anu meryogikeun 250 dugi ka 300 robot, sareng sistem kontrol pendukung sareng alat bantu sanésna. Nanging, pangelasan titik résistansi gaduh kalenturan anu goréng. Kalayan kamekaran ékonomi anu gancang, siklus apdet bentuk géométri sareng struktur komponén otomotif janten pondok pisan. Peningkatan produk sareng modél énggal meryogikeun jinis téknologi pangelasan titik énggal anu efisien sareng fleksibel. Ku alatan éta, téknologi pangelasan titik laser laun-laun janten fokus perhatian sareng diperkirakeun bakal diterapkeun sacara lega dina produksi industri otomotif. Dina widang aerospace, pangelasan titik laser ogé diuji salaku téknologi alternatif. Salila waktos anu lami, sambungan pangkuan produk aerospace umumna nganggo riveting, anu ngalibatkeun seueur prosés produksi sareng beban kerja anu beurat. Kalayan ningkatna aplikasi bahan énggal sapertos paduan aluminium, paduan titanium, sareng bahan komposit, ngadopsi téknologi pangelasan énggal pikeun ngagentos metode panyambungan tradisional parantos janten tren utama. Ieu henteu ngan ukur ningkatkeun efisiensi produksi tapi ogé ngirangan beurat struktural sareng nyumponan sarat desain struktural énggal, anu penting pisan pikeun produk aerospace. Presisi anu luhur sareng kalenturan anu luhur tina laser spot welding masihan kaunggulan anu signifikan dina produksi praktis, khususna dina industri penerbangan, dimana éta tiasa ngagentos prosés tradisional sapertos resistance spot welding sareng riveting.
I. Définisi sareng Ciri-ciri Las Titik Laser
Définisi
Las titik laser nujul kana prosés ngalemberehkeun sareng ngahijikeun benda kerja nganggo pulsa laser tunggal (t > 1ms) atanapi sarangkaian pulsa laser dina posisi anu sami.
Pangelasan titik laser sacara dasarna sami sareng prosés pangelasan laser anu sanés; hiji-hijina bédana nyaéta teu aya pamindahan relatif antara sinar laser sareng benda kerja nalika pangelasan titik. Pangelasan titik laser dibagi kana dua jinis: pangelasan konduksi termal sareng pangelasan liang konci. Dina pangelasan titik konduksi termal, laser ngan ukur tiasa ngalemberehkeun logam tanpa nguapkeunana. Métode ieu langkung cocog pikeun ngelasan logam anu kandelna kirang ti 0,5mm, sapertos pangelasan titik laser Nd:YAG pikeun komponén éléktronik. Dina pangelasan titik laser liang konci, laser tiasa langsung lebet ka jero bahan ngalangkungan liang konci, ningkatkeun laju panggunaan énergi laser sareng ngahontal jerona penetrasi anu langkung ageung. Pangelasan titik résistansi tradisional ngalemberehkeun benda kerja pikeun ngabentuk titik las nganggo panas résistansi anu dihasilkeun ku arus listrik, sedengkeun sumber panas tina pangelasan titik laser asalna tina radiasi laser, anu ngahasilkeun bentuk titik las anu béda-béda sacara signifikan.
Parameter anu tiasa disaluyukeun dina pangelasan titik laser umumna kalebet kakuatan laser, waktos pangelasan titik, sareng jumlah defokus. Pikeun pangelasan titik anu nganggo modeu pulsa, parameter ogé kalebet bentuk gelombang pulsa, frékuénsi, sareng siklus tugas. Di antara ieu, kakuatan laser utamina mangaruhan jerona penetrasi titik las, sedengkeun waktos pangelasan titik gaduh dampak anu langkung ageung kana ukuran lateral titik las. Sacara umum, beuki lami waktos aksi laser, beuki ageung ukuran permukaan luhur sareng handap titik las sareng ukuran permukaan fusi. Parobihan dina jumlah defokus utamina mangaruhan diaméter titik sareng kapadetan énergi anu bertindak dina permukaan benda kerja, sahingga gaduh dampak anu signifikan kana bentuk sakabéh titik las.
Ciri-ciri
- Kalayan laser salaku sumber panas, las titik nawiskeun kecepatan anu luhur, presisi anu luhur, input panas anu handap, sareng deformasi benda kerja anu minimal.
- Tingkat kabébasan dina posisi las titik ningkat pisan, ngamungkinkeun las titik sadaya posisi sareng gampang diwujudkeunlas titik hiji sisi, sahingga ningkatkeun sacara signifikan kabébasan desain produk.
- Las titik laser mibanda sarat anu handap pikeun ukuran sambungan pangkuan. Aya larangan minimal dina parameter sapertos jumlah pangkuan sambungan sareng jarak antara titik las, sareng teu kedah mertimbangkeun dampak shunting arus.
- Pikeun ngelas pelat anu ketebalanna henteu sami, bahan anu béda, sareng bahan khusus (paduan aluminium, lambaran galvanis), pangelasan titik laser langkung saé tibatan metode pangelasan titik tradisional.
- Éta henteu meryogikeun seueur alat bantu, tiasa gancang adaptasi kana parobihan produk, sareng nyumponan paménta pasar.
II. Analisis Cacat dina Las Titik Laser
Retakan, pori-pori, sareng kendur mangrupikeun cacad anu paling umum dina las titik laser, anu dianalisis hiji-hiji di handap.
1. Retakan
Retakan dibagi kana retakan permukaan sareng retakan longitudinal. Laju pemanasan sareng pendinginan nalika pengelasan titik laser gancang pisan, ngahasilkeun gradien suhu anu ageung antara daérah anu dipanaskeun sareng logam di sakurilingna, anu gampang nyababkeun formasi retakan. Kajadian retakan raket patalina sareng bahan; contona, paduan aluminium gaduh kacenderungan anu langkung luhur pikeun retak nalika pengelasan titik laser tibatan baja tahan karat. Métode anu efektif pikeun nyegah formasi retakan nyaéta ngaoptimalkeun bentuk gelombang pulsa pikeun ngontrol laju pendinginan prosés pemadatan logam sareng ngirangan setrés internal.
2. Pori-pori
Cacad pori (pori-pori) dina las titik laser bisa dibagi jadi pori-pori leutik jeung pori-pori badag. Pori-pori leutik utamana disababkeun ku turunna kalarutan hidrogén dina logam cair nalika solidifikasi logam, kitu ogé penguapan logam anu gancang dina liang konci jeung gangguan kolam cair. Pori-pori badag utamana disababkeun ku laju pendinginan anu gancang teuing nalika las titik laser, anu nyababkeun waktu anu teu cekap pikeun logam di sabudeureun liang konci pikeun ngeusian deui. Sacara umum, pori-pori leutik condong kabentuk dina las titik pulsa panjang, sedengkeun pori-pori badag kamungkinan kajadian dina las titik pulsa pondok.
Aya dua lokasi dimana pori-pori paling dipikaresep muncul dina pangelasan titik laser: hiji caket zona fusi di tengah titik las, sareng anu sanésna aya dina akar las. Gambar lebur anu dicandak ku sinar-X nunjukkeun yén pori-pori caket zona fusi utamina disababkeun ku necking nalika liang konci nutup; pikeun pori-pori dina akar las, éta utamina kabentuk ku runtuhna liang konci kusabab laser gancang ngaleungit saatos formasi liang konci.
3. Ngaleutikan
Kendur mangrupikeun fenomena anu jelas dina pangelasan titik laser. Kendur sentral dina permukaan titik las sareng akumulasi logam di sakurilingna disababkeun ku gaya mundur anu dihasilkeun ku penguapan logam anu ngadorong logam cair kana permukaan titik las. Salila prosés pendinginan, logam anu akumulasi dina permukaan padet gancang sareng teu tiasa dieusi deui sacara lengkep. Salaku tambahan, leungitna bahan anu disababkeun ku penguapan logam anu gancang sareng percikan mangrupikeun faktor sanés anu nyumbang kana kendur sentral. Waktos pulsa gaduh dampak anu signifikan kana kendur permukaan titik las sareng pembentukan pori-pori. Titik las anu nyugemakeun tiasa diala ku cara ngaoptimalkeun bentuk gelombang pulsa sareng waktos.
4. Dampak Jumlah Defocus kana Titik Las
Parobahan dina jumlah defokus sacara langsung ngarobah diaméter titik sareng kapadetan énergi. Nalika jumlah defokus ningkat dina arah négatip sareng positip, éta hartosna diaméter titik ningkat sareng kapadetan énergi turun. Salila pangelasan titik laser, aya hubungan anu saluyu antara diaméter titik sareng ukuran liang konci awal anu kabentuk ku laser anu murag kana potongan uji, sedengkeun kapadetan énergi nangtukeun laju ékspansi kolam renang anu dilelehan. Nalika nilai absolut tina jumlah defokus alit, diaméter titik laser alit, kapadetan kakuatan laser luhur, sareng laju ékspansi kolam renang anu dilelehan titik las gancang, tapi diaméter liang konci awal alit. Sabalikna, nalika jumlah defokus ageung, diaméter liang konci awal ageung, tapi laju ékspansi kolam renang anu dilelehan ngalambat, sareng ukuran titik las anu dihasilkeun tiasa henteu ageung. Ku alatan éta, nalika parobahan jumlah defokus, pangaruh komprehensif diaméter titik sareng kapadetan kakuatan permukaan titik las nangtukeun ukuran titik las.
III. Aplikasi Téhnologi Las Titik Laser
Las titik laser mibanda kecepatan anu luhur, jerona penetrasi anu ageung, deformasi minimal, sareng tiasa dilakukeun dina suhu kamar atanapi dina kaayaan khusus nganggo alat las anu saderhana. Salian ti éta, munculna laser pulsa frékuénsi luhur (kalayan frékuénsi anu langkung luhur tibatan 40 pulsa per detik) parantos ngamungkinkeun aplikasi lega tina las titik laser dina perakitan sareng las komponén mikro sareng alit dina produksi otomatis massal. Nalika ngelas komponén éléktronik alit anu meryogikeun zona anu kapangaruhan panas alit — sapertos sambungan antara kaca sareng logam, sambungan sambungan dina sirkuit semikonduktor anu sénsitip panas, sareng sambungan antara logam anu béda dina kawat — las titik laser langkung nguntungkeun tibatan prosés las titik tradisional (contona, las titik résistansi), kalayan titik las anu bébas polusi sareng kualitas las anu luhur. Gambar 6-60 nunjukkeun conto aplikasi las titik laser dina produksi lampu otomotif: laser pulsa solid-state 500W ngahasilkeun opat titik las anu sami kalayan frékuénsi pulsa anu luhur pisan.
Nalika ngalakukeun pangelasan titik presisi tinggi dina mikrostruktur nganggo énergi pulsa anu luhur, laser Nd:YAG pulsa gaduh kaunggulan téknis sareng ékonomis. Dina kalolobaan aplikasi pangelasan titik industri, laser solid-state pulsa kalayan kakuatan rata-rata 50W sareng kakuatan pulsa > 2kW dasarna dianggo. Laser tiasa meta langsung kana benda kerja ngalangkungan serat optik atanapi lensa fokus gabungan.
Las titik laser tiasa dianggo pikeun rupa-rupa bahan. Salaku conto, nalika ngelas titik batré Li, nganggo Nd:Téhnologi las titik laser YAGPikeun nyambungkeun logam anu béda-béda langkung efisien tibatan las TIG sareng las titik résistansi. Khususna, kumargi serat optik dianggo pikeun ngirimkeun laser nalika produksi, langkung merenah pikeun ngalih gancang sareng fléksibel antara rupa-rupa méja kerja.
Sacara ringkes, las titik laser ngagaduhan ciri-ciri ieu:
- Kalayan ningkatna kakuatan laser, diaméter permukaan titik las robah-robah ka luhur jeung ka handap, sedengkeun diaméter permukaan fusi jeung permukaan handap ningkat laun. Parobahan dina bentuk penampang titik las teu atra. Nalika lilana ningkat, ukuran titik las ningkat gancang, sareng laju parobahan diaméter permukaan fusi langkung ageung tibatan diaméter permukaan luhur sareng handap. Parobahan dina jumlah defokus gaduh dampak anu signifikan kana ukuran titik las. Éta sacara langsung ngarobih diaméter titik sareng kapadetan kakuatan laser, sareng pangaruh komprehensif tina dua faktor ieu nangtukeun ukuran titik las.
- Dina kasus penetrasi pinuh, aya kendur anu jelas dina permukaan las titik laser. Kalayan ningkatna kakuatan sareng durasi laser, jerona kendur dina permukaan titik las ningkat. Nalika durasi atanapi ukuran celah ageung, permukaan handap ogé tiasa nunjukkeun lekukan.
- Nalika celahna ningkat, deformasi sakabéh titik las, kendurna puseur, sareng lekukan janten atra. Beungeut fusi ngaleutikan, sareng kakuatanana turun gancang. Ayeuna, dina pangelasan résistor, batré, sareng widang éléktronika, prosés ngelas dua titik sacara simultan umumna dianggo, anu biasana nganut desain nganggo dua sumber cahaya laser.
Waktos posting: 27-Okt-2025
